分散_絮凝和选择性絮凝的观测_潘其经

分散、絮凝和选择性絮凝的观测潘其经(长沙矿冶研究院)在废水处理、选矿等过程中,常常要对物料进行分散、絮凝和选择性絮凝。由于被处理的物料较细,一般都是几十微米,十几微米、几微米或者更细,要用肉眼对分散、絮凝和选择性絮凝的效果进行直接观测是不容易的,甚至是不可能的。因此人们常藉助于分光光度计等进行间接的观测川。但间接的观测往往不能满足要求。为此,有人藉助于显微钱进行直接观测I“,“l。可是由于这种观测是静态的,即是将样品进行适当处理(比如弄干一些)后取出少许放在载物台上在显微镜下观察、并照像。这种静态观察的方法由于取的样品量少,而且经过处理,因而代表性甚差,虽然比较直观,但不能真实地反映过程本身的特点。笔者利用一般的显微镜观测系统进行了一些简单调整和改装,消除了取样误差,使之能够进行动态观测,可以照像、连续录像(或拍成电影)。并对东鞍山铁矿石的分散、絮凝及选择性絮凝作了观察、分析和论证。力不稳定性很强。就是说,不管怎样分散,体系仍然是不稳定的,颗粒按重力规律(斯托克斯公式或高登公式)向下沉降,而不管什么体系的絮凝和选择性絮凝的絮凝产物也都是沿重力方向下沉的。因此,要进行动态观测,显微镜的物镜必须水平方向安置。除了特殊设计的显微镜外,物镜水平方向放置的显微镜是没有的。为此把一台普通的休视显微镜适当改装,其原理如下图所示。物平而样品梢一、显微镜观测系统选矿处理的一般对象并非胶体,如果颗粒达到了胶休颗粒界限(o。1微米一。。O似微米)的话,恐怕对“选刃`”而言一也就无能为力了。选矿工作者所接触到的对象通常都是悬浮体系。悬浮体系由于布朗运动所引起的动力稳定性很差,而由重力作用所引起的动观测原理图样品槽竖直安置,通过调整它与物镜的相对位置来聚焦。为避免折射,样品槽最好为长方体形状,大小不限,以便于放置和所取样品量具有代表性为宜,但要求透明度好(最好是光学玻璃)。分散、絮凝试验可直接在样品槽中进行,这样就完全避免了取样误差;若试验在其他容器中进行,可以在此容器中将悬浮液一面搅拌均匀,一面用小勺取至样品槽中。这样取的样品,由于样品槽较大,样品较多,也具有很充分的代表性。在观测中,样品可以用小刷经常搅动,或者将样品槽取下,反复倒置搅拌后再行观察。显微镜所用的光源,可用一般的较强光源。以采用反射式光源观察为宜,若采用透射式光源观察,光线必须非常强(比如激光),样品槽必须相当薄,这样代表性就差了。同时用透射光源观察的话,除有些透明的颗粒以外,大多数颗粒或絮凝物都是黑色的,而用反射光源观察能直接看到颗粒本身的颜色,从而很容易区分颗粒的类别,断定絮凝是否有选择性。上述方法是一种因陋就简的方法,但确能解决问题。如果要求高一点,可设计专门的水平放置显微镜,设计较强的平行光源和上下左右灵活自如的载物台(架)及专门的照相装置和连续录像的显微电视转接镜头。二、观测内容(一)分散和絮凝状态的观测通常悬浮液中或矿浆中颗粒的分散或絮凝状况是决定下步处理的一个关键问题。人们常用分光光度计在一定时间内测定上部悬浮液的透光率,透光率愈大,分散愈差,絮凝愈强。但是颗粒的分散程度与悬浮液的稳定程度并不完全等同。其实,悬浮液中颗粒的分散与絮凝是非常直观的。若颗粒之间互相不聚结在一起,呈单个粒子悬浮(一般都会下沉),分散就好,絮凝就差,若粗颗粒上粘附了一些细颗粒,分散就较差,就有了一定程度的絮凝,若粗细颗粒都集结在一起,形成大块大块的聚结物,就是根本不分散,而是呈现出很好的絮凝和凝结状况。这些现象在显微镜的动态观测下是很清楚的。(二)选择性絮凝的观测絮凝是没有选择性,一般要分析絮凝物和上部悬浮物的金属含量才能知道,凭肉眼观察是不太容易了解的。但在显微镜的动态观察下,可以看得很清楚,是哪一些矿物聚结在一起,哪一些矿物呈分散状态(因为在预先的地质岩矿工作中早已知道此种样品中有些什么样的矿物和脉石,是什么样的颜色和形状等)。并能观察到絮凝物夹带悬浮颗粒的多少,从而判断选择性的好坏,比化学或仪器分析快,又能得到直观结果,对确定絮凝剂的种类和大致用量是很有帮助的。再者,絮凝的选择性仅表现在被絮凝颗粒因粒度增大而沉降得快一些,未被絮凝的颗粒并非不沉降,只是因其粒度细而沉降得慢一些,这就有一个沉降时间的问题。经过多长时间,絮凝物都沉入容器底部,而分散物仍在上部,这个时间可以在显微镜下很快确定。此外,在样品槽上安上测微尺,可测定絮凝颗粒之大小。如果必要,还可以照像、连续录像(或制成电影)。照像与录像笔者均曾试验过,完全可行,特别是录像可以清楚地看到整个沉降过程,并且是彩色的,因而很容易区分颗粒的种类。三、东鞍山赤铁矿石的絮凝、分散及选择性絮凝的观测“’东鞍山铁矿石的主要金属矿物是赤铁矿,主要脉石矿物是石英。在磨矿粒度为一50目100%的情况下,不添加任何化学试剂,在显微镜下动态观察,颗粒完全呈絮凝状